摇摆式隔震支座的制作方法

1.本发明涉及减隔震技术领域，具体涉及摇摆式隔震支座。


背景技术：

2.地震给各种建筑结构及设备带来严重破坏，使震区整个社会瘫痪。隔震技术通过减小结构的输入地震能量，来达到减小结构或设备地震响应的效果。隔震的本质作用是使结构或部件与可能引起破坏的地震地面运动或支座运动分离开来，隔断地震能量的传播途径，使输入上部结构的地震力和能量减少，从而减小上部结构的地震反应，达到预期的设防要求。这种分离或解耦是通过在工程结构的特定部位设置隔震层，设置隔震器、阻尼器或其他附属装置，以以延长整个结构体系的自振周期，增大结构阻尼，从而使结构在地震作用下的动力反应(加速度、速度、位移)得到合理控制，确保结构本身及结构中的人、仪器、设备、装修等地安全和处于正常的使用环境。
3.按耗能减震原理的不同，隔震类型包括叠层橡胶支座隔震、铅芯橡胶支座隔震、滚珠(或滚轴)隔震、悬挂基础隔震、摩擦摆支座隔震、滑动支座隔震等，其中橡胶支座隔震技术是隔震技术中应用最广、技术最成熟的一种，包括叠层橡胶支座，铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座。叠层橡胶支座由钢板与橡胶交替叠合而成，橡胶具有弹性低、变形能力大的特点，而钢板的弹性较高，变形能力较小。将两者配合使用时，当支座竖向受压时，钢板和橡胶均发生径向变形，但由于钢板的变形较小，它将约束橡胶的变形，从而使橡胶处于三向受压状态，竖向承载能力提高，再加上钢板本身具有的竖向承载力，因此支座有较高的竖向承载力，且竖向压缩较小。另一方面，当支座受水平作用时，钢板无法约束橡胶的剪切变形，支座的剪切变形近似为各橡胶片水平变形的叠加，因此支座的水平变形很大。此外，橡胶支座也可在大地震位移时提供适当的隔震器复位力。但由于橡胶和钢板基本不具有耗能能力，因此叠层橡胶支座的阻尼较小，水平恢复力模型近似于直线，在隔震系统中必须配合阻尼器使用，一个简便有效的方法是将能够通过塑性变形消耗能量的铅芯插入叠层橡胶支座中间的圆孔中，变成铅芯橡胶支座。铅芯橡胶支座能在竖向支承结构的同时，提供水平向柔性和恢复力，并能提供所需的滞变阻尼，因此被广泛应用于桥梁和房屋的隔震中。与叠层橡胶支座相比，铅芯橡胶支座的恢复力模型可近似为双线型模型，具有良好的滞回耗能能力。另一种具有耗能能力的橡胶支座是高阻尼叠层橡胶支座，它是在普通橡胶材料里面掺入一定量的石墨，从而使橡胶本身具有良好的阻尼性能。高阻尼叠层橡胶支座通过控制石墨添加量来调整阻尼的大小，其恢复力模型近似梭形，具有良好的耗能能力。橡胶支座隔震技术具有减震机理明确、减震效果显著、施工与安装方便等特点，目前现有技术中的隔震支座在产生形变后都是通过橡胶等材料的弹性来提供自恢复力，阻尼较小，水平恢复力模型近似于直线，在隔震系统中必须配合阻尼器使用。
4.因此，有必要提供一种摇摆式隔震支座以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提供一种摇摆式隔震支座，旨在解决现有技术中橡胶隔震支座回复力较小需要添加其他材料或配合阻尼器使用的技术问题。
6.本发明提供一种摇摆式隔震支座，用于隔离地震震动，包括第一支架、第二支架和连接组件；所述第一支架包括相互连接第一支撑板和第一齿板，所述第一支撑板用于支撑构筑物，所述第二支架包括相互连接第二支撑板和第二齿板；所述连接组件包括摇摆板和转动轴承，所述摇摆板包括多个交错间隔设置的顶端开口槽和底端开口槽，所述摇摆板竖直摆放，所述转动轴承的数量为多个，所述转动轴承的数量需要根据所述第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，多个所述转动轴承分别安装于所述顶端开口槽和所述底端开口槽；所述第一齿板朝向所述第一支撑板的底端伸出，所述第一齿板远离所述第一支撑板的一侧插入所述顶端开口槽并与所述转动轴承卡接或焊接；所述第二齿板朝向所述第二支撑板的顶端伸出，所述第二齿板远离所述第二支撑板的一侧插入所述底端开口槽并与所述转动轴承卡接或焊接。
7.在实施例中，所述第一齿板远离所述第一支撑板的一端设置有第一半圆卡槽，所述第一半圆卡槽支撑在所述转动轴承上，所述第二齿板远离所述第二支撑板的一端设置有第二半圆卡槽，所述第二半圆卡槽支撑在所述转动轴承上。
8.在实施例中，所述第一齿板和所述第二齿板平行，所述第一齿板与所述摇摆板正交，所述第二齿板与所述摇摆板正交。
9.在实施例中，所述第一齿板的数量为多个，所述第一齿板的数量需要根据所述第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，多个所述第一齿板沿所述顶端开口槽的排布方向间隔设置于所述第一支撑板，多个所述第一齿板与多个所述顶端开口槽数量相等且一一对应设置，所述第二齿板的数量为多个，多个所述第二齿板沿所述底端开口槽的排布方向间隔设置于所述第二支撑板，多个所述第二齿板与多个所述底端开口槽数量相等且一一对应设置。
10.在实施例中，所述连接组件的数量为多个，所述连接组件的数量需要根据所述第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，多个所述连接组件沿与所述顶端开口槽排布方向垂直的方向间隔设置。
11.在实施例中，所述第一齿板间隔设置有多个所述第一半圆卡槽，所述第二齿板间隔设置有多个所述第二半圆卡槽，多个所述第一半圆卡槽与多个所述连接组件的数量相等，且一一对应卡接，多个所述第二半圆卡槽与多个所述连接组件的数量相等，且一一对应卡接。
12.在实施例中，所述摇摆板包括第一安装位和第二安装位，所述第一安装位的数量为多个，所述第一安装位的数量需要根据所述第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，多个所述第一安装位安装于所述顶端开口槽且沿竖直方向间隔设置，所述第二安装位的数量为多个，所述第二安装位的数量需要根据所述第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，多个所述第二安装位安装于所述底端开口槽且沿竖直方向间隔设置，多个所述转动轴承分别安装于所述第一安装位和所述第二安装位，根据隔震效果需求调节所述转动轴承在竖直方向上的距离。
13.在实施例中，所述摇摆式隔震支座还包括螺栓紧固件，所述第一支撑板设置有第
一安装孔，所述螺栓紧固件穿过所述第一安装孔将第一支架安装于基础或承重构件，所述第二支撑板设置有第二安装孔，所述螺栓紧固件穿过所述第二安装孔将第二支架安装于设备或构筑物。
14.在实施例中，所述第一安装孔的数量为多个，多个所述第一安装孔间隔设置，所述第二安装孔的数量为多个，多个所述第二安装孔间隔设置，所述螺栓紧固件的数量为多个，多个所述螺栓紧固件与所述第一安装孔和所述第二安装孔的数量相等，且一一对应连接。
15.在实施例中，所述摇摆式隔震支座为钢支座。
16.上述方案中，摇摆式隔震支座用于减少或隔离震动，摇摆式隔震支座包括第一支架、第二支架和连接组件；所述第一支架包括相互连接第一支撑板和第一齿板，所述第一支撑板用于支撑构筑物，所述第二支架包括相互连接第二支撑板和第二齿板；所述连接组件包括摇摆板和转动轴承，所述摇摆板包括多个交错间隔设置的顶端开口槽和底端开口槽，所述摇摆板竖直摆放，所述转动轴承的数量为多个，所述转动轴承的数量需要根据所述第一支撑板的构筑物的重量计算确定，多个所述转动轴承分别安装于所述顶端开口槽和所述底端开口槽；所述第一齿板朝向所述第一支撑板的底端伸出，所述第一齿板远离所述第一支撑板的一侧插入所述顶端开口槽并与所述转动轴承卡接或焊接；所述第二齿板朝向所述第二支撑板的顶端伸出，所述第二齿板远离所述第二支撑板的一侧插入所述底端开口槽并与所述转动轴承卡接或焊接。具体地，将摇摆式隔震支座安装于承重构件和构筑物之间，其中，第一支架与被隔震的构筑物连接，第二支架与基础连接，第一齿板和第二齿板支撑在转动轴承上，转动轴承上带有凹槽，摇摆板通过转动轴承上的凹槽卡接或焊接，在水平地震作用下，第一支架通过转动轴承的相对转动相对第一支架做单摆运动，限制水平地震作用向第一支架传递，减小摇摆式隔震支座上部构筑物或设备受到的地震作用；在地震作用后，在隔震构筑物或设备的重力作用下，会产生一个水平方向的恢复力，使第一支架和第二支架恢复到地震之前的位置，该实施例具有能够利用隔震构筑物或设备的重力产生的恢复力而恢复到原位的能力特点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例摇摆式隔震支座的结构示意图；
19.图2为本发明实施例摇摆式隔震支座的一视角示意图；
20.图3为本发明实施例第一支架的结构示意图；
21.图4为本发明实施例连接组件的结构示意图。
22.附图标号说明：
23.标号名称标号名称1第一支架312底端开口槽2第二支架121第一半圆卡槽3连接组件311a第一安装位
11第一支撑板312a第二安装位12第一齿板4螺栓紧固件21第二支撑板111第一安装孔22第二齿板211第二安装孔31摇摆板311顶端开口槽32转动轴承100摇摆式隔震支座
24.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各工件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
30.参见图1～图4，本发明提供一种摇摆式隔震支座100，用于减少或隔离震动，其特征在于，包括第一支架1、第二支架2和连接组件3；第一支架1包括相互连接第一支撑板11和第一齿板12，第一支撑板11用于支撑构筑物，第二支架2包括相互连接第二支撑板21和第二齿板22；连接组件3包括摇摆板31和转动轴承32，摇摆板31包括多个交错间隔设置的顶端开口槽311和底端开口槽312，摇摆板31竖直摆放，转动轴承32的数量为多个，转动轴承32的数量需要根据所述第一支撑板的构筑物的重量确定，多个转动轴承32分别安装于顶端开口槽311和底端开口槽312，具体地，每一个顶端开口槽311内均安装有一个转动轴承32，每一个底端开口槽312内均安装有一个转动轴承32，；第一齿板12朝向第一支撑板11的底端伸出，第一齿板12远离第一支撑板11的一侧插入顶端开口槽311并支撑在转动轴承32，第一支撑板11和第一齿板12可绕转动轴承32转动；第二齿板22朝向第二支撑板21的顶端伸出，第二齿板22远离第二支撑板21的一侧插入底端开口槽312并与支撑在转动轴承32上，第二支撑
板21和第二齿板22可绕转动轴承32转动。具体地，将摇摆式隔震支座100安装于承重构件和构筑物之间，其中，第一支架1与第一支撑板支撑的构筑物连接，第二支架2与承重构件或基础连接，第一齿板12和第二齿板22支撑在转动轴承32上，转动轴承32上带有凹槽，摇摆板31通过转动轴承32上的凹槽卡接或焊接，在水平地震作用下，第一支架1通过转动轴承32的相对转动相对第二支架2做单摆运动，限制水平地震作用向第一支架1传递，减小摇摆式隔震支座100上部构筑物或设备受到的地震作用；在地震作用后，在隔震构筑物或设备的重力作用下，会产生一个水平方向的恢复力，使第一支架1和第二支架2恢复到地震之前的位置，该实施例具有能够利用隔震构筑物或设备的重力产生的恢复力而恢复到原位的能力特点。
31.实际上每一摇摆式隔震支座100只能在平行于第一齿板12和第二齿板22的面内起到减隔震作用，通过将两个摇摆式隔震支座100串联，使上下两个摇摆式隔震支座100的第一齿板12和第二齿板22相互正交，以保证地震作用下，第一齿板12和第二齿板22绕转动轴承32转动，在整个水平面内实现隔震。
32.参见图3，在一实施例中，第二齿板22远离第一支撑板11的一端设置有第一半圆卡槽121，第一半圆卡槽121支撑在转动轴承32上，第二齿板22远离第二支撑板21的一端设置有第二半圆卡槽，第二半圆卡槽支撑在转动轴承32上，通过设置第一半圆卡槽121和第二半圆卡槽能够直接将第一齿板12和第二齿板22支撑在转动轴承32上，不需要使用多余的工具且操作简单，该实施例具有便于操作的优点。
33.参见图1～图2，在一实施例中，第一齿板12和第二齿板22平行，第一齿板12与摇摆板31正交，第二齿板22与摇摆板31正交，将摇摆板31竖直摆放，第一齿板12和第二齿板22相互平行，并分别与摇摆板31正交，为整个摇摆式隔震支座100提供了竖向刚度，该实施例具有较大的竖向刚度的优点。
34.参见图1～图3，在一实施例中，第一齿板12的数量为多个，第一齿板12的数量需要根据第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，第一齿板12沿顶端开口槽311的排布方向间隔设置于第一支撑板11，多个第一齿板12与多个顶端开口槽311数量相等且一一对应设置，第二齿板22的数量为多个，第二齿板22的数量需要根据第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，第二齿板22沿底端开口槽312的排布方向间隔设置于第二支撑板21，多个第二齿板22与多个底端开口槽312数量相等且一一对应设置，将第一齿板12和第二齿板22分别焊接于第一支撑板11和第二支撑板21，根据构筑物的重量实际情况，调节第一齿板12和第二齿板22的大小、数量和间距来调整摇摆式隔震支座100的竖向刚度，该实施例具有能够保证摇摆式隔震支座100的竖向承载力和刚度的优点。
35.参见图3～图4，在一实施例中，连接组件3的数量为多个，多个连接组件3沿与顶端开口槽311排布方向垂直的方向间隔设置，根据构筑物的重量等实际情况，调节摇摆板31的大小，根据调节的第一半圆卡槽121和第一半圆卡槽121的数量和间距，对应调节连接组件3的数量和间距来调整摇摆式隔震支座100的竖向承载力，该实施例具有能够进一步提高摇摆式隔震支座100的竖向承载力的优点。
36.参见图3，在一实施例中，第一齿板12间隔设置有多个第一半圆卡槽121，第二齿板22间隔设置有多个第二半圆卡槽，多个第一半圆卡槽121与多个连接组件3的数量相等，且一一对应，多个第二半圆卡槽与多个连接组件3的数量相等，且一一对应，通过设置多个第一半圆卡槽121和第二半圆卡槽支撑在转动轴承32上，使摇摆式隔震支座100在受到震动
时，第一齿板12和第二齿板22相对于连接组件3的摆动更加顺畅，能够更好的隔离或减少震动，该实施例具有进一步隔离震动的优点。
37.参见图4，在一实施例中，摇摆板31包括第一安装位311a和第二安装位312a，第一安装位311a的数量为多个，第一安装位311a的数量需要需要根据第一支撑板支撑的构筑物的的重量计算确定，第一安装位311a安装于顶端开口槽311且沿竖直方向间隔设置，第二安装位312a的数量为多个，第二安装位312a的数量需要根据第一支撑板支撑的构筑物的重量计算确定，多个第二安装位312a安装于底端开口槽312且沿竖直方向间隔设置，转动轴承32分别卡接或焊接于第一安装位311a和第二安装位312a，以用于调节转动轴承32在竖直方向上的距离，通过调节转动轴承32在顶端开口槽311和底端开口槽312的位置，来调节转动轴承32在竖直方向上的距离l，根据下述公式能够得出摇摆式隔震支座100的固有自振频率t，该实施例具有能够通过调节转动轴承32在竖直方向上的距离l，从而调节摇摆式隔震支座100的固有自振频率t的优点。
[0038][0039]
其中，2π为周期，g为重力加速度。
[0040]
参见图1～图3，在一实施例中，摇摆式隔震支座100还包括螺栓紧固件4，第一支撑板11设置有第一安装孔111，螺栓紧固件4穿过第一安装孔111将第一支架1安装于设备或构筑物中，第二支撑板21设置有第二安装孔211，螺栓紧固件4穿过第二安装孔211将第二支架2安装于承重构件或基础上，采用螺栓紧固件4将摇摆式隔震支座100与承重构件和构筑物连接，便于作业人员的操作，该实施例具有便于安装、拆卸或更换的优点。
[0041]
实际上，也可以通过将第一支架1焊接于设备或构筑物，将第二支架2焊接于承重构件或基础，这样通过焊接的形式会更加牢固。
[0042]
参见图1～图3，在一实施例中，第一安装孔111的数量为多个，第一安装孔111的数量根据可能承受的地震作用计算确定，多个第一安装孔111间隔设置，第二安装孔211的数量为多个，多个第二安装孔211间隔设置，螺栓紧固件4的数量为多个，螺栓紧固件4的数量根据可能承受的地震作用计算确定，多个螺栓紧固件4与第一安装孔111和第二安装孔211的数量相等，且一一对应连接，通过设置多个螺栓紧固件4安装能够使摇摆式隔震支座100安装的更加牢固，不易脱落。
[0043]
参见图1～图4，在一实施例中，其特征在于，摇摆式隔震支座100为钢支座，摇摆式隔震支座100全部由钢板制作，该实施例具有承载力大，不易发生压曲，性能可靠的优点。
[0044]
本摇摆式隔震支座100的所有组件可进行标准化生产，成本低，对于结构相似的构筑物可采用同样的支座，无需对每个构筑物特殊定制隔震支座，有利于推广。
[0045]
以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。